Treibhaus

Gute Frage!

Ein Treibhaus lässt mehr Sonnenstrahlen rein als es wieder rauslässt, deshalb erwärmt es sich.
Genauso funktioniert auch die Erdathmosphäre.



Die Sonnenstrahlen fallen durch die Atmosphäre auf die Erde. Die Erde absorbiert diese, erwärmt sich und stößt dadurch Wärme-Strahlen (Infrarot-Strahlen) ab. Aufgrund der Treibgase wird der meiste Anteil der Wärmestrahlen reflektiert und geht wieder zurück auf die Erde, die dann wiederum von den Wärmestrahlen aufgewärmt wird. Nur ein geringer Teil schafft es durch die Atmosphäre. Der Grund dafür sind die Treibhausgase, die die Infrarotstrahlen aufhalten.
Ob die Strahlen durchgelassen werden hängt also von ihrer Wellenlänge ab.

Wärme lässt sich nicht vernichten, höchstens verlagern!

Das ist die gängige Meinung. Nur ist mir absolut unklar, warum, wie in der Grafik, die Infrarotstrahlen, die von der Erde kommen, reflektiert werden und jene, die von der Sonne kommen, nicht reflektiert werden. Wo ist da der Unterschied? Wie weiss das Treibhausgas, dass es in einer Richtung durchlassen und in der anderen reflektieren soll? Doch Halbleitergas?
Mag sein, dass das Gas die kurzwelligeren Strahlen passieren lässt und die langwelligeren reflektiert. Dann müsste aber die Erwärmung durch quasi reine "Frequenzumsetzung" stattfinden. Und die natürliche, von der Sonne stammende Infrarotstrahlung würde die Erde nicht erreichen. Ob es da bei uns nicht etwas kalt wird?

Und schnell noch was. Warum lässt ein Treibhaus mehr Strahlen rein als raus? Es hält die warme Luft zusammen, aber das mit den Strahlen?? Ist mir immer noch nicht klar. Nur weil irgend jemand behauptet, es sei so?
Aber ich hoffe auf eine plausible Erklärung, denn ich möchte ja nicht dumm ....

Hallo
Also die Atmosphäre der Erde ist ein Filter: Es läßt das Sichtbare Licht durch, beim Auftreffen des Lichts wird es absorbiert und in Wärme umgewandelt, ein Teil der Wärme wird wieder als Strahlung abgegeben, welche jetzt an der entsprechenden Schicht in der Atmosphäre reflektiert werden. Soweit wurde das ja eigentlich schon erklärt, was soll ich noch sagen, natürlich wird auch Wärmestrahlung von der Sonne wieder in den Weltraum reflektiert, aber es bleibt doch immer noch insgesammt mehr Strahlung in der Atmosphäre. Das Bild das cyr1ll eingestellt hat verdeutlicht das doch eigentlich ganz gut.

Das ist ja alles gut und schön. Nur wenn wir die Filtereigenschaften so verändern, dass mehr Infrarot reflektiert wird, haben wir auf der Erde eine schwächere Infraroteinstrahlung und somit eine geringere Erwärmung.

Die Grafik zeigt, dass sichtbares Licht von der Erde aufgenommen und in Wärme, also in Infrarot umgewandelt wird. Das ist richtig. Nur wird nicht alles sichtbare Licht in Infrarot umgewandelt, sondern der grössere Teil wird reflektiert. Ganz im Gegensatz zum ankommenden Infrarot. Dieses erwärmt die Erde praktisch zu 100%.

Wenn wir also ein Filter hätten, das das sichtbare Licht abblocken würde, wäre ein bestimmter Energieverlust auf der Erde feststellbar. Der Wärmeverlust wäre aber nicht so gross, weil eben das sichtbare Licht, das jetzt ja fehlt, nicht zu 100% zur Erwärmung beiträgt.
Wenn wir aber ein Filter haben, das das sichtbare Licht durchlässt und die Wärmestarhlung abblockt (rechnen wir mal damit, dass der Energieverlust auf der Erde gleich gross wäre wie beim Filter für das sichtbare Licht), dann fehlt die Strahlung, die praktisch zu 100% die Erdoberfläche erwärmt.
Und um es nochmals zu sagen: Wenn ein Filter die Infrarotstrahlung reflektiert, die die Erde abgeben möchte, so reflektiert dieses Filter auch die Strahlen, die von der Sonne kommen.

Ich weiss nicht, ob es eine Studie über die CO2-Konzentration in den obersten Schichten gibt, denn normalerweise sinkt CO2 ab, weil es schwerer ist. Und ob es eine Studie gibt, die die Filterwirkung bestätigt, ist mir auch nicht bekannt.
Nur ein kleines Beispiel am Rande: Vor 20 Jahren hat ein amerikanischer Physikprofessor ein Experiment gemacht. Er hat behauptet, dass, wenn man die damalige Anzahl Satelliten verdoppelt, die Sonneneinstrahlung auf der Erde messbar abnimmt. Was hat er gemacht? Er nahm einen Ballon, pustete ihn auf und steckte ein Thermometer hinein. Nun hat er die Luft mittels einer Lampe als Sonnenersatz erwärmt. Danach hat er für jeden Satelliten einen Faden um den Ballon gewickelt, als Flugbahn. Dass er sich geirrt hat, weiss man. Und dass ein Satellit auf dem Ballon ein Punkt wäre, ist auch klar, denn nur der Punkt, also der momentane Standort hinterlässt einen Schatten und nicht die ganze Flugbahn.
Trotzdem war das in allen Zeitungen teils mit seitenlangen Abhandlungen zu lesen. Niemand hat es angezweifelt. Und niemand hat die Sache hinterfragt, sondern wenn der Herr Professor das sagt...
Und genau darum frag ich, bis ich einen Beweis habe, der mir zeigt, dass ich mit meinen Überlegungen auf dem Holzweg bin.

Moin richi,

das Max Planck Institut hat hier eine sehr schöne Zusammenstellung zum Thema, gibt es auch einen Fachaufsatz als PDF zum Runterladen. Wenn Du alles durchgearbeitet hast, wäre ich an einer Zusammenfassung interessiert

Die Seite www.treibhauseffekt.com fand ich dagegen zu oberflächlich


snark

Hallo Richi

Du könntest mal hier durchforsten
Vielleicht gibts da auch Statistiken/Studien

http://www.ipcc.ch/

Eine grobe Übersicht:

http://www.volker-quaschning.de/datserv/CO2/index.html

Eventuell wirst Du auch bei Google, Stichwort Kyoto fündig.
Bei amerikanischen Studien, die besagen: alles Quark, wir brauchen nicht reduzieren, wäre ich allerdings vorsichtig

Gruss
Lia

Danke erst mal. Aber...
Dagegen absorbieren Wasserdampf und in geringerem Maße auch CO2 (und andere Spurengase) die Sonnenstrahlung zum Teil und geben selbst Wärmestrahlung ab. In Richtung zum Erdboden übertrifft diese zusätzliche Wärmestrahlung aus der Atmosphäre die Reduktion der Sonnenstrahlung und bewirkt so am Erdboden eine höhere Energieeinstrahlung, als dies ohne solche Gase der Fall wäre.
So gelesen beim MP Institut.
Erstens erwärmt sich durch diese Absorption das Treibhausgas und strahlt somit nicht nur Richtung Erde, sondern auch richtung Weltall.
Wie soll die Energie zunehmen? Wenn doch das sichtbare Licht in Wärme umgewandelt wird, ändert sich die Wellenlänge, aber nicht die Energiemenge. Es kann doch nicht sein, dass diese Wärmestrahlung, die im CO2 aus normalem Licht gebildet wurde, mehr Energie beinhaltet, als das Licht selbst.
Die vom Erdboden nach oben gestrahlte Energie wird von den atmosphärischen Treibhausgasen (teilweise) auch absorbiert
Das sind aber die normalen Lichtstrahlen, wie oben bereits beschrieben. Und wenn wegen der Absorption richtung Erde weniger davon vorhanden ist, kann auch auf dem Rückweg weniger in Wärme umgesetzt werden.
Dafür emittieren die Treibhausgase selbst entsprechend ihrer Temperatur, die aber wegen der Temperaturabnahme mit der Höhe in der Atmosphäre geringer ist als die des Erdbodens
Mag ja sein, aber sie sind da und strahlen ab. Und vorher waren sie nicht da und haben demnach nicht abgestrahlt (vereinfacht gesagt).
Daher verlässt mit zunehmender Menge an Treibhausgasen bei konstanter Bodentemperatur immer weniger Energie in Form von Wärmestrahlung die Erde in den Weltraum
Und genau das bezweifle ich, denn meine angeführten Argumente können mit den Ausführungen des MP-Institutes nicht widerlegt werden.
Wegen der Analogie mit den Vorgängen in einem Treibhaus, dessen Glasdach ebenfalls die Sonne gut durchlässt, die Wärmestrahlung von der Erdoberfläche aber nicht hinauslässt, ist das hier beschriebene Phänomen auch als natürlicher Treibhauseffekt bekannt
Dass das schlicht falsch ist, habe ich früher schon erklärt, weil sonst der Dachboden nicht warm würde.
Ich werde mich aber weiter versuchen schlau zu machen und ich bin gespannt, auf welche logische Lösung wir noch kommen...
Allen einen schönen Tag und danke erst mal
Richi

Hi,

die Sonne sendet ja nicht nur Infrarot. Sondern z.B. auch Ultraviolet etc.

Die unterschiedlichen Strahlungen werden in unterschiedlichen hohem Maße von Luft absorbiert. So wird Infrarot recht gut absorbiert und führt zur Erwärmung der Luft. Der Rest geht durch, trifft auf z.B. Festkörper die sich dadurch dann erwärmen und ihrerseits dann Infrarot zurückstrahlen, was zu einer weiteren Erwärmung der Luft führt. Treibhauseffekt.

Glashauseffekt:
a)Glas läßt zwar nun z.B. UV recht gut durch und ermöglicht so das Aufheizen von Gegenständen unter/hinter dem Glas, ist hingegen aber nur schwach Infrarotdurchlässig (zumindest für die langwellige Wärme IR Strahlung die die erhitzten Gegenstände zurückwerfen) - es wird warm.
b) Weiterhin wird durch das Dach (nun eigentlich egal aus welchem Stoff, dieser hat zuvor IR-Wärme in beide Richtungen abgestrahlt), der Austausch der warmen Luft mit kalter Luft verhindert - es wird wieder wärmer.

Ich hoffe, das war in ungefähr richtig zusammengefasst.

Hallo Andree,
eigentlich sind wir da einer Meinung.
Zumindest mit dem Glashaus-Effekt b).
Zum Effekt a) ist zu sagen, dass dadurch, dass weniger Infrarot durchs Glas eindringt, auch weniger Erwärmung statt findet. Und UV kommt schon gar nichts, weil ich im Wohnzimmer noch nie braun geworden bin.
Was ebenfalls stimmt und sich im Lauf der Zeit auch nicht verändert hat ist die Tatsache, dass die Strahlung unterschiedlich absorbiert wird. Tritt eine stärkere Absorption ein, so erwärmt sich diese Luftschicht, also das Treibhausgas. Dass Energie nur durchgelassen oder absorbiert werden kann, dürfte bekannt und logisch sein. Beides gleichzeitig mit dem Effekt einer Energievermehrung ist nicht möglich.
Die Energie als ganzes ist unverändert. Was passieren kann, ist, dass sich entweder der Boden mehr aufheizt, wenn die Strahlung ungehindert durch geht, oder er heizt sich weniger auf, wenn die Strahlung absorbiert wird. Dass sich aber der Boden mehr aufheizt, weil Strahlung in der Luft absorbiert wird, ist nicht möglich, das wird aber vom MP-Institut im ersten zitierten Satz behauptet.
Denkbar ist, dass unterschiedliche Strahlung mehr oder weniger stark vom Boden in Wärmestrahlung umgewandelt wird, in Abhängigkeit der Farbe/Helligkeit des Bodens. Hier kann es eine Rolle spielen, wieviel Licht (kurzwellige Strahlen)oder Wärmestrahlung den Boden erreicht.
Da das Treibhausgas die kurzwelligen Strahlen teilweise absorbiert und in langwellige umwandelt, unter eigener Erwärmung und teilweiser Abstrahlung dieser Wärme in den Weltraum, könnte dieser Effekt einen Einfluss haben. Dazu müsste man aber erst mal klären, wie gross die thermisch unterschiedlichen Auswirkungen durch den Bewuchs oder die Überbauung sind. Was also letztlich ausschlaggebender sein dürfte, ist vermutlich derzeit noch gar nicht abgeklärt.

richi44 schrieb:

Hallo Andree, eigentlich sind wir da einer Meinung. Zumindest mit dem Glashaus-Effekt b). Zum Effekt a) ist zu sagen, dass dadurch, dass weniger Infrarot durchs Glas eindringt, auch weniger Erwärmung statt findet. Und UV kommt schon gar nichts, weil ich im Wohnzimmer noch nie braun geworden bin.

Hallo Richi,

hell ist's aber im Wohnzimmer, gelle

Nee im Ernst, das vorherige Post war etwas mit heisser Nadel gestrickt und daher auch nicht ganz korrekt (ganz korrekt kann ich wohl auch nicht ;)). Daher hier nochmal besser:

Mit der UV-Strahlung hast Du natürlich recht. Ich hatte aber auch geschrieben z.B. / etc.
Wesentlicher ist, dass das Sonnenlicht kurzwelliges IR enthält, welches die Luft nur wenig erwärmt aber gut durch Glas hindurchkommt und von anderen Körpern dann in langwelliges IR umgesetzt wird. Dieses wiederum erwärmt die Luft gut. Glas lässt dann langwelliges IR schlechter als kurzwelliges durch. Das ist ja auch der Effekt der Treibhausgase, wie Du ihn noch mal erwähnt hast.

Im Glashaus kommt aber noch der wesentliche Effekt des fehlenden Luftaustausches hinzu. Warme Luft kann nicht raus, kalte nicht rein. Die Körper die der Sonnenstrahlung ausgesetzt sind, erwärmen sich so oder so. Unter Glas ggf. (evtl. wegen der Lichtbrechung?) vielleicht sogar etwas stärker (persönliches Empfinden). Die Körper strahlen nun langwelliges IR ab, die Luft heizt sich auf, kann aber nicht raus. Öffne ein Fenster oder eine Tür und es wird sich sofort abkühlen. Deshalb bleiben in Gewächshäusern ja auch meist ein paar Luken geöffnet, damit es nicht überhitzt.

Die Sachen vom MP Institut habe ich ehrlich gesagt gar nicht gelesen.

Dass sich die Energie nicht vermehrt ist klar - wäre ja auch zu schön ;).

Der wesentliche Punkt auf den sich alles stützt, sind wohl die unterschiedlichen Wellenlängen des IR.

Hier übrigens noch ein kleiner Versuchsaufbau, den ich gefunden habe:

http://www.espere.net/Germany/water/dewatexpgreenhde.htm

Dieser Treibhauseffekt ist eh nur einer der vielen Faktoren in den diversen Klimamodellen, und keiner weiß genau, wie hoch der zu gewichten ist! Die überwiegend amerikanischen Forscher gehen davon aus, daß eher eine geringe Relevanz besteht, andere (z.B. Europa) Forscher gehen eher den Mittelweg und meinen, daß er nur mit anderen Faktoren wirkt.... (Eiszeiten/Warmzeiten gabs auch ohne hohen CO2-Gehalt in der Atmosphäre!)
CO2 ist eh nur eines der vielen Treibhausgase, CH4 ist da schon bedeutend kritischer, etwa um den Faktor 20 "effektiver"...... Sowieso ist es momentan modern, Klimawandel mit Methan-Ausstößen zu erklären, seit der gute, alte Meteorit ausgedient hat und scheinbar langweilig geworden ist.... Heute war im Nature ein Artikel über die Perm/Trias-Grenze enthalten und anscheinend würden mal wieder Gashydrataustritte genau da gemessen.... Interessant! Findet man momentan in jeder neueren Publikation zum Thema!

Murray

Edit: Mehr CO2 fördert u.a. Wolkenbildung, d.h. die lassen Licht und damit auch Wärme schlecht durch...

richi44 schrieb:

Nur wird nicht alles sichtbare Licht in Infrarot umgewandelt, sondern der grössere Teil wird reflektiert.

Genau hier liegt der Fehler deiner Theorie, der größte Teil des sichtbaren Lichts wird vom Erdboden absorbiert, der Erdboden ist doch kein Spielgel. Insofern macht das sichtbare Licht den größten Anteil der Energie die auf der Erde von der Sonne ankommt aus.

Dein Dachboden wird warm, weil die Dachziegeln das Licht absorbieren, in Wärme wandeln und einen Teil davon per Wärmeleitung auf die andere Seite des Daches (von außen nach innen) bringen, und auch dort die Wärme teils als Infrarotstrahlung teil per Leitung an die Luft abgeben. Aber du kannst dich drauf verlassen, Infrarotstahlung wird nicht durch die Dachziegeln durchkommen, genausowenig wie es das sichtbare Licht tut.

@genau:
Genau hier liegt wieder Dein Fehler. Wenn wir von Strahlung reden, so meinen wir das ganze Spektrum und nicht den schmalen Bereich des sichtbaren Lichts. Was von diesem ganzen Spektrum jeweils vom Boden reflektiert oder absorbiert wird, wissen wir im Detail kaum. Wir wissen aber, dass der Bereich des sichtbaren Lichts ein schmaler Bereich ist und ob davon etwas mehr oder weniger reflektiert wird, macht im Verhältnis zur gesammten Bandbreite wirklich nicht mehr viel aus.
Natürlich sieht es im Glashaus etwas anders aus, weil ein Teil der Strahlung, also UV und ein Teil IR durch Glas absorbiert oder an dessen Oberfläche reflektiert wird. Aber ein Treibhaus mit Kunststoffdach, das möglicherweise UV und IR durchlässt, aber sichtbares Licht etwas abdämpft, geht doch genau so gut. Und das, weil es beim Treibhaus praktisch NUR um den Luftaustausch geht.

@Murray
Du hast mir aus der Seele gesprochen.
Ich bezweifle nämlich nicht die Klimaerwärmung. Das gabs schon immer. Ich bezweifle auch nicht, dass wir einen Teil dieser Klimaerwärmung selbst verschulden. Aber erstens finde ich es unsinnig etwas mit einem Modell, eben dem Treibhaus, zu erklären, wo die Erklärung offensichtlich falsch ist. Mag sein, dass irgendwann ein Professor diesen rudimentären Vergleich in einer Vorlesung verwendet hat und er einem Politiker zu Ohren gekommen ist. Und dem hat das dann wunderbar in sein Politprogramm gepasst. Aber bloss, weil mittlerweile jeder den Unsinn herbetet und versucht, ihn irgendwie wissenschaftlich zu erklären, ist es noch keine Wahrheit geworden.
Was Tatsache ist, dass bis vor (sag ich mal) 5000 Jahren ein Wald aus seinem toten Holz "Energiekonserven" in form von Torf oder Kohle bilden konnte. Dies immer dann, wenn das Wetter warm genug für ein Wachstum war. Das CO2 der Luft wurde durch die Pflanzen als Kohlenstoff gebunden und im Lauf der Zeit in eben diese Konserven verwandelt. Bei ungenügender Wärme, also Eiszeit fand dieser Vorgang natürlich nicht statt. Die Energiebilanz wurde bei Überschusszeiten der Sonnenenergie mittels dieser Konserven etwas angeglichen. (Man könnte sich jetzt fragen, für wen, wenn nicht für den Menschen, diese "Energiebüchsen" im "Keller der Erde" gelagert wurden). Seit der Mensch nun die Kohle entdeckt hat, finden die Pflanzen kaum mehr Zeit, neue Kohle zu bilden. Andererseits sind wir fleissig damit zugange, diese Konserven aufzubrauchen und unser Haus zu heizen.

Statt da über den thermischen Einfluss von CO2 zu mutmassen, sollte man mal die Rechnung aufmachen, wie viel Energie täglich (oder seit der Einführung der Kohle) aus dem Boden geholt wird.
Nicht nur, dass wir die Reservebildung verhindern, wir verschieben doch dauernd die Energiebilanz. Und das mit jeder Form von nicht erneuerbarer Energie, ob da nun CO2 dabei heraus kommt oder nicht.
Weil, wenn wir uns weiter nur auf das CO2 (ist ja jetzt Mode) stürzen und die Klimaerwärmung mit ihm in Verbindung bringen, müssen Eltern bei der Geburt ihres Kindes 10'000€ CO2-Abgabe bezahlen. Schliesslich atmet dieses "Wurm" für die nächsten 80 Jahre das ach so schädliche CO2 aus...

Und ich erlaube mir noch eins:
Ich habe mit diesem Thema bewusst in einem Wespennest gestochert. Es geht mir nicht nur um den Energieverbrauch (mein PC läuft nicht mit einem Tretgenerator ), sondern um wissenschaftliche Erklärungsversuche oder die Versuche, etwas pseudowissenschaftlich zu erklären, was naturwissenschaftlich nicht erklärbar ist, oder das ganz andere Ursachen und Zusammenhänge hat, als in der Erklärung angegeben.
Es geht also eigentlich nicht ums Treibhaus, weil ich keins habe und auch nicht Glasermeister bin, der daran verdienen könnte. Und ich suche auch nicht jenen kühnen politischen Helden, der da am Glashaus die Scheiben zerdeppert, mir geht es darum, allen Lesern etwas den Blick für solche wissenschaftlichen Taschenspielertricks und Fehlinformationen zu schärfen, kurz, um Voodoo im weitesten Sinne und Bereich zu enttarnen.

So, und nun ab in den Urlaub (mit dem Flugzeug...)

Schönen Urlaub - wo geht's hin?

Gran Canaria (wie jedes Jahr im November), Sonne suchen und

So hier mal drei Links um meine Ausage, daß das sichtbare Licht der größte Anteil der Strahlung ist, die von der Sonne kommt zu untermauern.
Und absorbiert wird alles Langwelligere auch.

http://www.tf.uni-ki.../illustr/t6_4_1.html

http://www.iundm.de/lars/2_Grundlagen.htm

http://www.tu-darmst...n/sonnenspektrum.tud